一类非自治位置时滞反馈控制系统的亚谐共振响应

研究了弹性轨道条件下，控制回路中位置反馈信号存在时滞的磁浮系统在亚谐轨道激励作用下的响应问题. 将动力学模型在平衡点处线性化，以时滞为分岔参数，得到了系统出现Hopf分岔的条件. 用中心流形约化方法得到了包含轨道扰动系统的Poincaré规范型. 用多尺度法从理论上推导了时滞磁浮系统的亚谐共振周期解，得到了自由振动的分岔响应方程，分析了周期解中自由振动项的存在条件，研究了控制参数和激励参数与周期解的关系. 最后用数值仿真的方法分析了时滞参数、控制参数对系统响应的影响，分析结果指出，使系统保持稳定的亚谐响应的时滞边界小于无扰动时的时滞边界，时滞参数不但可以抑制亚谐响应，还能够控制混沌的产生，而控制参数可以控制系统响应中自由振动项的出现和受迫振动的幅值，适当选择这些参数可以有效抑制亚谐振动响应. 关键词： 亚谐共振响应 位置时滞反馈控制 非自治磁浮系统 分岔     

单频外激励弹簧摆的鞍结分岔控制

对弹簧摆的振动幅值控制进行研究,设计了反馈控制器,对弱非线性系统用近似解析方法求出了控制系统的幅值控制方程,得到了控制参数与幅值的函数关系,使多自由度非线性系统的鞍结分岔得到控制.这项工作可以推广到其他多自由度非线性系统的分岔控制. 关键词： 外激励弹簧摆 鞍结分岔 振动幅值 反馈控制     

非线性切换系统的动力学行为分析

建立了周期切换下的非线性电路模型,基于子系统平衡点及其稳定性分析,分别给出了其相应的fold分岔和Hopf分岔条件,讨论了子系统在不同平衡态下由周期切换导致的各种复杂行为,指出切换系统的周期解随参数的变化存在着倍周期分岔和鞍结分岔两种失稳情形,并相应地导致不同的混沌振荡,进而结合系统轨迹及其相应的分岔分析,揭示了各种振荡模式的动力学机理. 关键词： 周期切换 倍周期分岔 鞍结分岔 混沌     

一类非自治时滞反馈系统的分岔控制

对含有两个时滞参数、受简谐激励作用下的van der Pol-Duffing方程进行了研究，着重研究了时滞参数对该类参数激励系统的主共振的分岔响应控制.首先采用摄动法从理论上推导出时滞动力系统的分岔响应方程，用奇异性理论得到了退化余维一分岔和余维二分岔的条件，以及Hopf分岔的存在性及发生该分岔的条件，最后用数值模拟的方法研究了时滞参数对系统分岔响应的影响.研究结果表明，适当选取时滞参数，不仅可以改变分岔响应曲线的拓扑形态， 还可以改变分岔点的位置. 关键词： 摄动法 分岔控制 时滞动力系统     

相位噪声诱发神经放电的单次或两次相干共振

神经元电活动可以从静息通过Hopf分岔到放电,放电频率有固定周期;也可以从静息通过鞍-结分岔到放电,放电频率接近零.在具有周期性的相位噪声作用下的Hopf分岔和鞍-结分岔点附近,都会产生相干共振.噪声的周期小于Hopf分岔点附近的放电的周期时,相位噪声可以引起神经系统产生一次相干共振,位于系统内在的固有频率附近;噪声的周期大于系统的固有周期时,相位噪声可以引起双共振,对应低噪声强度的共振产生在噪声频率附近,对应高噪声强度的共振产生在系统的固有频率附近;并对双共振的产生原因进行了解释.在鞍-结分岔点附近,无论噪声的周期是大是小,都只会引起一次共振,研究结果不仅揭示了相位噪声作用下平衡点分岔点相干共振的动力学特性和对应于两类分岔的两类神经兴奋性的差别,还对近期的相位噪声诱发产生单或双共振的不同研究结果给出了解释.     

一类含时变间隙的强非线性相对转动系统分岔和混沌

建立一类具有时变间隙的两质量相对转动系统的强非线性动力学方程.应用MLP方法求解出变换参数,并运用多尺度法求解该系统发生1/2亚谐共振时的分岔响应方程,采用奇异性理论分析得到系统稳态响应的转迁集,并且得到系统在非自治情形下的分岔特性以及系统的分岔形态.最后通过数值仿真得到系统在间隙和阻尼参数变化下的分岔和混沌行为,发现随着系统参数变化系统将出现周期运动、倍周期运动以及混沌等多种不同的运动形态.     

一类非线性相对转动系统的组合共振分岔与混沌

研究一类具有异宿轨道的非线性相对转动系统的分岔与混沌运动. 应用耗散系统的拉格朗日方程建立一类组合谐波激励作用下非线性相对转动系统的动力学方程. 利用多尺度法求解相对转动系统发生组合共振时满足的分岔响应方程并进行奇异性分析, 得到了系统稳态响应的转迁集. 根据相对转动系统异宿轨道参数方程, 求解了异宿轨道的Melnikov函数, 并给出了系统发生Smale马蹄变换意义下混沌的临界条件. 最后采用数值方法, 通过分岔图, 最大Lyapunov指数图, 相轨迹图和庞加莱截面图研究系统参数对混沌运动的影响.     

有界噪声激励下带有时滞反馈的随机Mathieu-Duffing系统的响应

研究了参数激励下带有时滞反馈的随机Mathieu-Duffing方程的主参数共振响应问题.运用多尺度方法分离了系统的快慢变量.分析了系统的分岔性质,发现调谐参数、时滞、时滞项的系数以及非线性项的强度等都可以影响系统的分岔行为,适当选择这些参数可以改变系统的分岔响应.同时,还讨论了非零解的稳定性,得到了非零解稳定的充要条件,而且发现在随机激励的带宽较小时,系统的多解现象仍然存在,分岔和跳跃现象仍会发生,数值模拟验证了理论推导的有效性. 关键词： 随机Mathieu-Duffing系统 多尺度 稳定性 分岔     

可兴奋性细胞混沌放电区间的识别机理

在神经起步点记录到加周期分岔过程的生理实验数据，在对此分岔过程中位于周期n爆发 和周期(n+1)爆发之间的混沌的峰峰间期数据检测不稳定的周期轨道时，发现从靠近周期 n爆发的混沌的峰峰间期数据中，可以检测出不稳定的周期n轨道；而从靠近周期(n+1)爆 发的混沌的峰峰间期数据中，不仅可以检测出不稳定的周期(n+1)轨道，还可以检测出不稳 定的周期n轨道.针对该现象，借助于Sherman建议的胰腺β细胞模型，从非线性动力 学角度给出了理论解释.指明了由鞍结分岔和倍周期分岔分别产生第一类阵发和第三类阵发 为出现该 关键词： 峰峰间期 不稳定的周期轨道 鞍结分岔 倍周期分岔     

随机激励下二自由度碰撞振动系统的响应分析

研究了一类二自由度碰撞振动系统在随机噪声激励下的响应问题.展示了这种非光滑系统在倍周期分岔通向混沌的道路中存在的擦边分岔行为.通过定义一种随机响应的度量,讨论了随机噪声对于系统响应的影响,并发现在某些参数条件下,随机噪声对于系统响应的影响是明显的,甚至改变了运动的性质.数值模拟表明此法是研究噪声激励下非光滑系统响应的一种有效方法. 关键词： 非光滑系统 二自由度碰撞振动系统 擦边分岔 倍周期分岔     

一类耦合非线性相对转动系统的Hopf分岔控制

建立一类耦合非线性相对转动系统的动力学方程,研究系统在主共振和1∶1内共振情况下的Hopf分岔行为,设计非线性反馈控制器,控制系统Hopf分岔的发生、极限环的稳定性和幅值,数值模拟证明了该方法的有效性.     

双稳系统随机共振的反馈控制

将双稳系统的输出反馈到输入端再作用于系统,提出了采用反馈来控制随机共振的方法.以典型双稳系统为对象,并以信噪比和功率谱放大率作为度量随机共振效应的可观察变量,分别研究了采用线性或非线性反馈函数所产生的随机共振现象.理论分析和数值仿真结果表明随机共振是可控制的.该方法特别适用于系统参数固定或难以改变的系统. 关键词： 双稳系统 随机共振 反馈控制 共振效应     

四维Qi系统零平衡点的Hopf分岔反控制

通过线性与非线性状态反馈, 实现了对四维Qi系统零平衡点的Hopf分岔反控制.首先确定产生Hopf分岔的线性控制项,得到线性控制增益的选取原则.然后,利用稳定性分析,借助于对线性受控Qi系统的Jordan标准型的直接控制以及适当的变换,确定影响Hopf分岔稳定性的非线性控制项,得到非线性控制增益的选取原则.针对所考虑分岔参数的不同,给出不同的控制方案.最后通过数值模拟验证了理论分析结果的正确性. 关键词： Qi系统 Hopf分岔 反控制 稳定性     

一类相对转动系统Hopf分岔的非线性反馈控制

研究一类非线性摩擦阻尼力作用下的相对转动系统的Hopf分岔现象,给出系统产生Hopf分岔的充要条件,提出一种非线性反馈控制方法对系统的Hopf分岔点进行转移,并控制极限环的稳定性和幅值,数值模拟说明该方法对一类相对转动系统的Hopf分岔控制是有效的. 关键词： 相对转动 非线性反馈控制 Hopf分岔 极限环     

状态反馈和参数调整控制离散非线性系统的倍周期分岔和混沌

利用系统的状态反馈和参数调节的方法，有效地实现了离散非线性动力系统的倍周期分岔的延迟控制和混沌吸引子中不稳定周期轨道的控制.同时，通过选择合适的调控参数，可以将系统从一个2n周期轨道控制到2m(m关键词： 状态反馈 参量调节 混沌控制 分岔控制     

Logical stochastic resonance in bistable system under α-stable noise

An autonomous stochastic system with nonlinear time-delayed feedback is investigated employing the stochastic simulation method. In the autonomous stochastic system with quadratic time-delayed feedback or under positive feedback, the nonlinear delay time fails to possess the role improving the noisy state of the system. In the autonomous stochastic system with cubic time-delayed feedback and under negative feedback, the nonlinear delay time can improve the noisy state, tuning the signal output, and generating incoherence and coherence maximization. We reveal a new kind of anti-coherence and coherence resonance phenomena induced by the nonlinear time delay in the autonomous stochastic system without external periodic force, discussing further the effects of the noise strength, the control parameter, and the feedback strength on anti-coherence and coherence resonance.     

状态反馈控制声光双稳系统的倍周期分岔和混沌

设计了一种动力学状态反馈(DSF)方法控制非线性混沌系统.介绍了DSF方法的控制原理,并用此方法控制声光双稳(AOB)系统的混沌,以此验证其有效性.仿真模拟显示,通过选择恰当的控制参数,有效地实现了声光双稳(AOB)系统中倍周期分岔的延迟控制和混沌吸引子中原不稳定周期轨道的稳定控制,同时,还可以将系统控制在2np、3mp 和2np×3mp这样其它任意所需的周期轨道上.     

Langford系统Hopf分岔极限环幅值控制

系统地研究了Langford 系统Hopf分岔极限环幅值非线性反馈控制问题.根据中心流形定理和规范型降维理论, 推导含控制增益项的非线性曲率系数控制公式和幅值近似解,通过数值仿真验证并绘制极限环幅控关系曲线. 所推导的控制公式为Langford 系统极限环幅值控制提供了方便有效的控制方法.     

Stability and Hopf bifurcation of a nonlinear electromechanical coupling system with time delay feedback

The stability and the Hopf bifurcation of a nonlinear electromechanical coupling system with time delay feedback are studied.By considering the energy in the air-gap field of the AC motor,the dynamical equation of the electromechanical coupling transmission system is deduced and a time delay feedback is introduced to control the dynamic behaviors of the system.The characteristic roots and the stable regions of time delay are determined by the direct method,and the relationship between the feedback gain and the length summation of stable regions is analyzed.Choosing the time delay as a bifurcation parameter,we find that the Hopf bifurcation occurs when the time delay passes through a critical value.A formula for determining the direction of the Hopf bifurcation and the stability of the bifurcating periodic solutions is given by using the normal form method and the center manifold theorem.Numerical simulations are also performed,which confirm the analytical results.